V5知识学习

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第1章 V5接口概述

摘要：

本章简要介绍了V5接口形成发展，V5.1和V5.2接口的特点。

1.1 V5接口的由来

V5接口是专为用户接入网的发展而提出的本地交换机和接入网之间的接口。V5接口类似于美国贝尔通信研究所（Bellcore）90年代初的TR303接口，该接口把交换机与接入设备之间模拟连接改变为标准化的数字接口连接，解决了过去模拟连接传输性能差、设备费用高、数字业务发展难等问题。1993年，欧洲的电信标准化组织ETSI颁布了V5接口标准，使该接口更加完善、通用性更好。

本地交换机（LE）用户侧的数字型接口统称为V接口。其中V1、V3、V4（参考点）仅支持ISDN用户设备的接入，而不支持非ISDN用户设备的接入；V2接口虽然可以支持模拟PSTN和数字ISDN用户接入的组合，但在具体使用中其通话通路的分配和信令规范难以达到标准化的程度。随着电信业务的不断发展，为了能够充分利用原有的网络资源，鉴于V5接口的重要性和接入网发展的迫切性，国际电信联盟标准部（ITU-T）于1994年以加速程序通过了V5接口规范（G.964、G.965）。我国相应的V5接口标准经过多次评审和修改，于1996年10月由电信总局发布，12月由邮电部颁布并在1997年3月起实施（YDN 020-1996，YDN 021-1996）。

1.2 V5接口基本内容

标准的V5接口规范包括V5.1接口（ITU-T建议G.964）和V5.2接口（IUT-T建议G.965）。

1.2.1 V5.1接口介绍

V5协议有V5.1和V5.2两个版本，V5.1接口由单独1条2048kb/s链路构成，但不限制AN和LE之间V5.1链路的数目，支持PSTN接入、基于64kb/s的ISDN基本接入和用于半永久连接的、不加带外信令的其他模拟接入或数字接入。不支持ISDN一次群接入。这些接入类型都具有指配的承载通路的分配，即用户端口与V5.1接口内的承载通路有固定的对应关系，在AN内无集线能力。V5.1使用一个时隙传公共控制信号，其他时隙传话音信号。由于V5.1接口有很大的局限性，实际应用已经越来越少。

1.2.2 V5.2接口介绍

V5.2接口由1－16条2048kb/s链路构成，支持模拟电话接入、基于64kb/s的ISDN基本接入和用于半永久连接的、不加带外信令的其他模拟接入或数字接入，还支持ISDN一次群接入。当V5.2接口中的一条主用链路发生故障时，保护协议将起作用（如果当前具有保护功能），对故障的电路进行保护。目前网上运行的V5接口绝大部分是V5.2接口。

第2章 V5接口的体系结构

摘要：

本章主要描述了V5接口支持的业务体系，V5接口的功能描述，V5接口基本概念，V5接口的时隙分配原则和复用结构，V5接口的控制原则。

2.1 V5接口的业务体系

V5接口支持多种业务接入，包括普通模拟电话（PSTN）、ISDN和专用线等业务。V5.2接口各种业务接入结构如图 2.1‑1所示。

图 2.1‑1 V5.2接口支持的业务

2.1.1 即时业务

即时业务通过V5接口。V5接口支持两种类型的即时业务。

2.1.1.1 普通模拟电话（PSTN）

l         单个用户接入

用户线信令采用DTMF或脉冲信令

具有或没有补充业务

l         专用自动用户交换机（PABX）接入

具有或没有直接拨入（DDI）功能

采用DTMF或脉冲信令

具有或没有补充业务

2.1.1.2 ISDN

l         基本接入（BA）

NT1可以作为AN的组成部分，也可以是AN之外的分离设备（传输系统须符合CCITT G.960建议）。

在S/T参考点无源总线配置

在T参考点，支持NT2（例ISDN的PABX）

对于通过V5接口的ISDN接入，B通路上的承载业务、用户综合（终端）业务以及补充业务不受限制，同时也支持D通路中的分组模式业务和B通路中的分组数据业务。

l         基群速率接入（PRA）

基于ISDN基群速率接入（也称为一次群速率接入）的业务只有V5.2接口才能支持。基群速率接入的NT1也可在AN之内或者之外（传输系统须符合CCITT G.962建议），ISDN-PRA支持连接于T参考点的NT2（如ISDN的PABX）。

2.1.2 永久线（PL）业务

PL使用ISDN基本接入的一个或两个B通路，以及ISDN基群接入的一个或多个B通路。PL中的B通路不经过LE。

2.1.3 半永久租用线

l         使用ISDN-BA的一个或两个B通路；

l         使用ISDN-PRA的一个或多个B通路；

l         无带外信令的模拟租用线；

l         无带外信令的数字租用线。

2.1.4 永久租用线业务

由AN提供，不经LE交换，对V5接口无作用，可为模拟或数字接口。

V5接口不支持低于64Kbit/s的比特速率接入，它们需要适配成64Kbit/s速率，作为64Kbit/s通路中的一种业务。

2.2 V5接口的功能描述

V5接口的功能示意如图 2.2‑1所示。

图 2.2‑1 V5接口功能

2.2.1 承载通路

承载通路是V5接口上的64Kbit/s时隙，分配给ISDN用户端口或PSTN用户端口，为承载ISDN－BA和ISDN－PRA的B通路，或为PSTN用户的PCM编码64Kb/s通路提供双向传输能力。

2.2.2 ISDN D通路信息

提供ISDN基本接入和基群接入的D通道双向传输能力。

2.2.3 PSTN信令信息

提供PSTN用户口信令信息双向传输能力。

2.2.4 控制信息

用户口的控制：提供每个用户口状态、控制信息双向传输能力。

为支持公共功能的控制：提供指配数据和再启动的同步应用。

2.2.5 链路控制信息

2048Kbit/s链路的控制：对2Mbit/s帧定位、复帧定位、告警指示和CRC信息进行管理控制。

链路控制协议：支持V5.2接口上链路的管理功能。

2.2.6 BCC协议

BCC协议：用来在LE控制下分配承载通路。

业务所需要的多时隙连接，应在V5.2接口内的一个2048Kbit/s链路上提供。

2.2.7 保护协议

支持在适合的物理C通道之间切换逻辑C通路，以达到协议保护的目的。

2.2.8 定时

提供比特传输、字节定位和帧同步所必须的定时信息。

2.3 常见V5基本概念2.3.1 通信路径（C路径）

指下列信息类型的任意一种：

——运载控制协议的第二层数据链路；或

——运载链路控制协议的第二层数据链路；或

——运载PSTN信令的第二层数据链路；或

——运载保护协议的每个第二层数据链路；或

——运载BCC协议的第二层数据链路；或

——来自一个或多个用户端口的所有ISDN D通路信令数据（Ds类型）；或

——来自一个或多个用户端口的所有ISDN 分组数据（p类型）；或

——来自一个或多个用户端口的所有ISDN 帧中继数据（f类型）。

2.3.2 通信通路（C通路）

V5接口上指配用来运载通信路径（C路径）的64Kbit/s时隙。

2.3.3 物理C通路

V5.2接口上已分配用于运载逻辑C通路的64Kbit/s时隙。一个物理C通路可以不用来运载承载通路。主链路和次链路（仅当V5.2接口多于一个以上的2048Kbit/s链路）中的时隙16总是物理C通路。因为按照V5.2中的规定，一个V5.2接口可以由16个2048Kbit/s链路组成；而每个2048Kbit/s的15、16和31时隙可以用于物理C通路，所以每个接口的物理C通路的最大值是16*3=48。

2.3.4 逻辑C通路

一个或多个具有不同类型C路径的组合（但不包括用于保护协议的C路径）。由定义可知，每个接口中的逻辑C通路最大数应该是物理C通路减去用于保护协议的C路径，而单一接口中用于保护协议的C路径主要是1个保护组1的备用C通路和3个保护组2的备用C通路，所以每个V5接口的逻辑C通路最大应该等于48-1-3=44。

2.3.5 主链路

多链路V5.2接口中的一个2048Kbit/s链路，其时隙16上的物理C通路运载用于保护协议的C路径，在V5.2接口初始化时，时隙16也运载用于控制协议、链路控制协议和BCC协议的C路径。其它C路径也可以运载在时隙16上。

2.3.6   次链路

多链路V5.2接口中的一个2048Kbit/s链路，其时隙16上的物理C通路运载用于保护协议的C路径，在V5.2接口初始化时，作为控制协议、链路控制协议和BCC协议的备用C通路和运载在主链路时隙16上的任何其它C路径的备用C通路。

2.3.7 活动C通路

当前运载一逻辑C通路的一个物理C通路，当活动C通路不运载一逻辑C通路时，它成为一个备用C通路。

2.3.8 备用C通路

当前不运载一逻辑C通路的一物理C通路，但用于逻辑C通路的保护。当它运载一逻辑C通路，备用C通路成为一个活动C通路。

2.3.9 保护组

N+K条物理C通路的组合，其中K是物理C通路的数目，这些物理C通路作为N条逻辑C通路的备用C通路。每一个由多个2048Kbit/s链路构成的V5.2接口应具有保护组1，如果指配，则具有保护组2。保护组1总是由主链路和次链路的第16时隙组成，保护组2如果被指配则将具有N条逻辑C通路主用和K条备用C通路，其中1≤N≤（43~45）且1≤K≤3。对于K应大于或等于V5.2接口的任一单个2048Kbit/s链路上物理C通路的最大数量（这一原则不将主次链路中的第16时隙考虑在内）。

2.4 时隙分配和复用结构2.4.1 时隙分配

在一个V5.1接口中，只具有一个2048Kbit/s链路。在每帧32个时隙中，除TS0用作2048Kbit/s链路信号帧开销，其余TS1至TS31用于指配时的通路分配，分别为：

l         运载ISDN和PSTN承载通路(BC)的时隙；

l         运载ISDN D通路信息、PSTN信令信息和控制信息的通信通路(C通路)。

在一个V5.2接口上，可以具有最少一个、最多16个的2048Kbit/s链路。每个2048Kbit/s链路的TS15、TS16和TS31可以用物理C通路，并按要求通过指配分配。没有指配用作物理C通路的时隙，在BCC协议控制下，可用来作为承载通路。

2.4.2 物理C通路时隙分配

如果V5.1接口仅支持PSTN用户端口，则将提供2个C通路，通过指配分配。

如果V5.1接口支持ISDN用户端口或支持ISDN及PSTN用户端口，则将提供3个C通路，通过指配分配。

如果仅分配一个通信通路，它将是第16时隙(C通路1)。

如果分配二个通信通路，它们将是第15、16时隙(分别为C通路2和C通路1)。

如果分配三个通信通路，它们将是第15、16和31时隙(分别为C通路2，C通路1和C通路3)。

在V5.2接口上只有一个2048Kbit/s链路的情况下，用于物理通信通路的时隙分配与V5.1接口中对用于物理C通路的时隙分配规定相同，以确保跟V5.1接口完全兼容。

V5.2接口上有多个2048Kbit/s链路的情况下，将使用保护协议。在这种情况下，主链路的时隙16将包含保护协议和指配在同一通信通路的任何C路径。次链路的时隙16也将包含保护协议。

其它物理C通路最好以以下顺序分配：

l        剩下2048Kbit/s链路的时隙16，如果还需要，则：

l        一个2048Kbit/s链路的时隙15，如果还需要，则：

l        相同2048Kbit/s链路的时隙31，如果还需要，则：

l        按上所述，继续分配下一个2048Kbit/s链路的时隙15，然后时隙31。这个过程可以重复进行，直到所有2048Kbit/s链路的时隙15和时隙31分配完毕。

对于16条链路的V5.2接口，理论上最大可分配的物理C通路可达48个。

2.4.3 第二层分层及在通信通路上的复用

V5接口的第二层协议为V5接口链路接入协议（LAPV5），以建议Q.921中规定的ISDN D通路链路接入协议（LAPD）为基础，允许灵活地复用不同的信息流到C通路上去。

V5.2接口的第二层协议（LAPV5）分为两个子层，即封装功能子层（LAPV5－EF）和数据链路子层（LAPV5－DL）。

此外，AN的第二层功能中还应包括帧中继子层（AN－FR），它用于支持ISDN D通路信息。

在第二层内，各子层之间的通信是由映射功能来完成的。

2.4.4 第三层复用

对于V5.1接口，用于PSTN用户端口的信令信息和控制协议信息在第三层复用，并由V5.1接口上的一个第二层数据链路实体运载。V5.1接口各个端口的地址信息包含在PSTN和控制协议的第三层消息中。

对于V5.2接口，除了用于PSTN用户端口的信令信息和控制协议信息外，还包括链路控制协议信息、BCC协议信息和保护协议信息均在第三层复用。保护协议需要在V5.2接口上的两个2048Kbit/s链路的第二层数据链路实体来承载，一个在主链路，另一个在次链路。另外四个三层协议由V5.2接口上的一个第二层数据链路实体承载。V5.2接口各个端口的地址信息包含在PSTN、控制协议、链路控制协议、BCC协议和保护协议的第三层消息中。

2.4.5 V5接口的协议结构

从如所示的V5接口协议结构图中可以看到，V5接口中分层的协议结构和PSTN、ISDN接入的协议流向和相互关系。

图 2.4‑1 V5协议结构

2.5 V5.2接口的控制原则

根据AN和LE任务分离原则，对V5接口以及所属V5接口的用户端口和2048Kbit/s链路的控制须遵循如下原则：

l         LE负责呼叫控制，AN没有交换功能，只是提供一个透明的传输通道，即在V5接口正常工作时，AN可以不知道呼叫的状态。